CN215599692U - 具有指纹感测功能的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种显示装置，包括光源模块、液晶层、驱动电路层、彩色滤光层以及多个聚光模块。光源模块适于提供照明光束至手指以产生具有指纹讯息的感测光束。液晶层配置于照明光束的传递路径上。液晶层具有底面与顶面。驱动电路层配置于液晶层的底面。驱动电路层包括多个感光组件，用以接收感测光束。彩色滤光层配置于液晶层的顶面。彩色滤光层包括基板以及多个滤光单元。基板包括多个开口。多个聚光模块配置对应于多个开口。且在垂直方向上，多个开口的位置、多个感光组件的位置以及多个聚光模块的位置彼此重叠。

Description

具有指纹感测功能的显示装置
技术领域
本实用新型涉及一种电子装置，且特别是有关于一种具有指纹感测功能的显示装置。
背景技术
现有市面上的液晶显示电子装置中，无内嵌指纹功能。而指纹感测模块需要以外挂(add-on)的方式贴合在显示屏幕的下方或外侧周围。具体而言，在智能型手机中，指纹感测模块安放在智能型手机的实体功能键或手机机身背部下方的指纹感测区区下方，以能采集手指指纹信息。
实用新型内容
本实用新型提供一种显示装置，具有大面积的感测指纹区域。
本实用新型提供一种显示装置，包括光源模块、液晶层、驱动电路层、彩色滤光层以及多个聚光模块。光源模块适于提供照明光束至手指以产生具有指纹讯息的感测光束。液晶层配置于照明光束的传递路径上。液晶层具有顶面与底面。驱动电路层配置于液晶层的底面。驱动电路层包括多个感光组件，用以接收感测光束。彩色滤光层配置于液晶层的顶面。彩色滤光层包括基板以及多个滤光单元。基板包括多个开口。多个聚光模块配置对应于多个开口。且在垂直方向上，多个开口的位置、多个感光组件的位置以及多个聚光模块的位置彼此重叠。
基于上述，在本新型创作的显示装置中，显示装置包括光源模块、液晶层、驱动电路层、彩色滤光层以及多个聚光模块，且驱动电路层的多个感光组件延伸至液晶层内。因此，可应用于嵌入式的指纹感测液晶显示装置中。彩色滤光层包括基板，且基板包括多个开口。这些开口的位置在垂直方向上重叠于上述感光组件的位置。因此，感光组件可接收传递经过开口的感测光束。而上述的多个聚光模块在垂直方向上分别重叠于上述的开口。因此，经手指所反射出的感测光束，可由入光侧传递通过聚光模块以提升聚光效果。如此一来，可在感测指纹时提升聚光效果以获得良好的感测效果。
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的显示装置的剖面示意图；
图2为本实用新型另一实施例的显示装置的剖视示意图；
图3为本实用新型另一实施例的显示装置的剖视示意图；
图4为本实用新型另一实施例的显示装置的剖视示意图；
图5为本实用新型另一实施例的显示装置的剖视示意图。
附图标记说明：
100,100A,100B,100C,100D：显示装置；
110：光源模块；
120：液晶层；
130：驱动电路层；
132：感光组件；
140：彩色滤光层；
142：基板；
150,150A,150B,150C,150D：聚光模块；
152a,152b,152c,152d：聚光件；
160：保护盖板；
170：透光层；
B,G,R：滤光单元；
D1,D2：尺寸；
F：手指；
L1：照明光束；
L2：感测光束；
O：开口；
S1：顶面；
S2：底面。
具体实施方式
以下将配合所附图式对于本实用新型的实施例进行详细说明。可以理解，所附图式是用于描述和解释目的，而非限制目的。为了清楚起见，组件可能并未依照实际比例加以绘示。此外，可能在部份图式省略一些组件和/或组件符号。说明书和图式中，相同或相似的组件符号用于指示相同或相似的组件。当叙述一组件「设置于」、「连接」…另一组件时，在未特别限制的情况下，所述组件可以是「直接设置于」、「直接连接」…另一组件，也可以存在中介组件。能够预期，一实施例中的元素和特征，在可行的情况下，能纳入至另一实施例中并带来益处，而未对此作进一步的阐述。
图1为本新型创作一实施例的显示装置的剖视示意图。请参考图1。本实施例提供一种显示装置100，包括光源模块110、液晶层120、驱动电路层 130、彩色滤光层140以及多个聚光模块150。本实施例的显示装置100还包括保护盖板160，例如为玻璃，配置于彩色滤光层140上方。本实施例的显示装置100为具有液晶显示器(Liquid-Crystal Display，LCD)的电子装置，例如是智能型手机、平板、计算机或一般显示器等，本新型创作并不限于此。
光源模块110适于提供照明光束L1至手指F以反射出感测光束L2。具体而言，光源模块110为提供光束的背光模块，其可由发光组件，导光板，反射片及/或其他光学组件所组成，发光组件例如为冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)、次毫米发光二极管(Mini Light-Emitting Diode，Mini LED) 或微发光二极管(Micro Light-Emitting Diode，MicroLED)，本新型创作并不限于此。
液晶层120配置于照明光束L1的传递路径上。液晶层120具有顶面S1 与底面S2。液晶层120内包括多个液晶分子，适于藉由施加电压而转动，进而控制在不同的显示画素位置中所传递的照明光束L1通过。
驱动电路层130配置于液晶层120，且连接于液晶层120的底面S2。详细而言，驱动电路层130包括多个感光组件132，多个感光组件132用以接收感测光束L2，且延伸至液晶层120内，如图1所显示。换句话说，本实施例为一个嵌入式(In-Cell)的指纹感测液晶显示装置，其感光组件132位于液晶层120内。感光组件132例如是选用光电二极管(photodiode)，但本新型创作并不限于此。
彩色滤光层140配置于液晶层120，且连接于液晶层120的顶面S1。彩色滤光层140包括基板142以及多个滤光单元R、G、B，其中基板142包括多个开口O。滤光单元R、G、B分别例如是由滤蓝光材料、滤绿光材料以及滤红光材料。多个开口O的位置在垂直方向上重叠于多个感光组件132的位置，且开口O的尺寸D1大于感光组件132的尺寸D2，因此可使感光组件132 接收传递通过开口O的感测光束L2。
多个聚光模块150配置对应于多个开口O，且在垂直方向上，开口O的位置、感光组件132的位置以及聚光模块150的位置彼此重叠。因此，经手指F所反射出的感测光束L2由入光侧传递通过聚光模块150，利用聚光模块 150收集感测光束L2以供感光组件132接收。如此一来，可在感测指纹时提升聚光效果以获得良好的感测效果。
在本实施例中，多个聚光模块150形成于彩色滤光层140的基板142，且朝驱动电路层130延伸。此外，每个聚光模块150为多层镀膜结构，本发明并不限于此。这些聚光件152a、152b光学特性皆不相同，且这些聚光件152a、 152b沿垂直方向上相互堆栈。具体而言，光学特性例如为折光能力、视场角 (Field of View，FOV)、畸变(distortion)、焦距及其他任意结构形状等。因此，可透过配置不同的聚光件152a、152b的形状、厚度、距离、材质、曲率半径等光学特性，彼此搭配出不同的光学特性以呈现不同的聚光效果。如此一来，可藉由控制聚光模块150中不同光学特性之两聚光件152a、152b以达到符合液晶层120与开口O之间的深宽比关系的最佳光学效果，进而获得良好的感测效果。
图2为本新型创作另一实施例的显示装置的剖视示意图。请参考图2。本实施例的显示装置100A类似于图1所显示的显示装置100。两者不同之处在于，在本实施例中，显示装置100A的聚光模块150A包括多个聚光件152a、 152b、152c、152d，且这些聚光件152a、152b、152c、152d分别具有不同的光学特性，且沿垂直方向上相互堆栈。换句话说，在一些实施例中，可藉由配置多个数量以上的聚光件152a、152b、152c、152d进一步提供优化聚光效果，进而获得良好的感测效果。
图3为本新型创作另一实施例的显示装置的剖视示意图。请参考图3。本实施例的显示装置100B类似于图1所显示的显示装置100。两者不同之处在于，在本实施例中，显示装置100B还包括透光层170，配置于彩色滤光层 140的基板142，且基板142位于透光层170与液晶层120之间。具体而言，保护盖板160配置于透光层170，且透光层170用以连接并固定保护盖板160 与彩色滤光层140之间。在本实施例中，透光层170为固态光学胶(OpticallyClear Adhesive，OCA)、树脂(Optically Clear Resin，OCR)或双面胶，本发明并不限于此。
多个聚光模块150B位于透光层170内，且对应开口O配置。详细而言，多个聚光模块150B由透光层170经蚀刻而形成，因此其材料可相同于透光层 170。在本实施例中，聚光模块150B可经由蚀刻制程而形成为可聚焦通过光线的同心圆结构或菲涅耳透镜结构。因此，经手指所反射出的感测光束由入光侧传递通过位于透光层170内的聚光模块150B，以提升聚光效果。如此一来，可在感测指纹时提升聚光效果以获得良好的感测效果。
图4为本新型创作另一实施例的显示装置的剖视示意图。请参考图4。本实施例的显示装置100C类似于图3所显示的显示装置100B。两者不同之处在于，在本实施例中，多个聚光模块150C可经设计改由保护盖板160一体成形或进一步加工制成，且朝彩色滤光层140延伸。在本实施例中，多个聚光模块150C位于透光层170内。因此，经手指所反射出的感测光束由入光侧传递通过位于透光层170内的聚光模块150C，以提升聚光效果。如此一来，可在感测指纹时提升聚光效果以获得良好的感测效果。
图5为本新型创作另一实施例的显示装置的剖视示意图。请参考图5。本实施例的显示装置100D类似于图3所显示的显示装置100B。两者不同之处在于，在本实施例中，多个聚光模块150D经设计改由多个光学粒子构成。换句话说，即在配置透光层170的制程中，在对应开口O的位置处添加具有聚光效果的光学粒子，以形成聚光区域。在本实施例中，多个聚光模块150D 位于透光层170内。因此，经手指所反射出的感测光束由入光侧传递通过位于透光层170内的聚光模块150D，以提升聚光效果。如此一来，可在感测指纹时提升聚光效果以获得良好的感测效果。
综上所述，在本实用新型的显示装置中，显示装置包括光源模块、液晶层、驱动电路层、彩色滤光层以及多个聚光模块，且驱动电路层的多个感光组件延伸至液晶层内。因此，可应用于嵌入式的指纹感测液晶显示装置中。彩色滤光层包括基板，且基板包括多个开口。这些开口的位置在垂直方向上重叠于上述感光组件的位置。因此，感光组件可接收传递经过开口的感测光束。而上述的多个聚光模块在垂直方向上分别重叠于上述的开口。因此，经手指所反射出的感测光束，可由入光侧传递通过聚光模块以提升聚光效果。如此一来，可在感测指纹时提升聚光效果以获得良好的感测效果。
虽然本实用新型已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本实用新型的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (14)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
光源模块，适于提供照明光束至手指以产生具有指纹讯息的感测光束；
液晶层，配置于所述照明光束的传递路径上，所述液晶层具有顶面与底面；
驱动电路层，配置于所述液晶层的所述底面，所述驱动电路层包括多个感光组件，用以接收所述感测光束；
彩色滤光层，配置于所述液晶层的所述顶面，所述彩色滤光层包括基板以及多个滤光单元，所述基板包括多个开口；以及
多个聚光模块，配置对应于所述多个开口，且在垂直方向上，所述多个开口的位置、所述多个感光组件的位置以及所述多个聚光模块的位置彼此重叠。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述多个感光组件延伸至所述液晶层内。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述多个聚光模块用以收集所述感测光束至所述感光组件上。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，各所述多个聚光模块包括多个聚光件，且所述多个聚光件具有不同的光学特性。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述多个聚光件沿所述垂直方向上相互堆栈。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述聚光模块为多层镀膜结构。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述多个聚光模块形成于所述彩色滤光层的所述基板，且朝所述驱动电路层延伸。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括透光层，配置于所述彩色滤光层的所述基板，所述基板位于所述透光层与所述液晶层之间，且所述多个聚光模块位于所述透光层内。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述透光层为固态光学胶、树脂或双面胶。
10.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括保护盖板，配置于所述透光层，所述透光层连接于所述保护盖板与所述彩色滤光层之间。
11.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述多个聚光模块由多个光学粒子构成。
12.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述多个聚光模块由所述透光层经蚀刻而形成。
13.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述多个聚光模块具有同心圆结构或菲涅耳透镜结构。
14.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，所述多个聚光模块由所述保护盖板一体成形且朝所述彩色滤光层延伸。
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